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determinación de un agua
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INSERTAR LOS DATOS NECESARIOS SEGÚN EL PARÁMETRO QUE QUERAMOS CALCULAR:
pH 6.2
CE µS/cm a 25ºC 200
Calcio 0.5
Bicarbonatos 2 Fundación Centro Canario del Agua
Carbonatos 0 0,47 permeado Última revisión: 20 de abril de 2010
0.47 0,56 remineralizada
Temperatura ºC 21
Cloruros mg/L 80
Sulfatos mg/L 1
Magnesio 1
DUREZA ÍNDICE DE LANGELIER (simplificado) LSI ó Índice de Saturación (RD 140/2003) ÍNDICE DE RYZNAR, RSI ÍNDICE DE PUCKORIUS, PSI (*) ÍNDICE DE LARSON-SKOLD LaI
Parámetros de los que depende: Ca, Mg
Calcio 0.02 TDS mg/l 94 Ca g-mol/L 0.00001 RSI 17.10 Alk 1.64 meq/L 2.3
Magnesio 0.08 Ca mg CaCO3/l 1.25 pCa 4.90 meq/L 0.02
Alk mg CaCO3/l 1.64 Alk g-equivalentes 0.00003 1,465 x Log [Alk] + 4,54 4.85 meq/L 0.03
Dureza 5.36 pAlk 4.48 7,5 < RSI < 9,0 fuertemente corrosiva meq/L 0.00
Dureza 2.14 A f (TDS) 0.10 7,0 < RSI < 7,5 significantemente corrosiva PSI 18.44
Dureza 6.54 B f (T) 2.16 f (T) 10.37 6,0 < RSI < 7,0 ligeram. incrust. o corrosiva LaI 69.5
Dureza º Franceses 0.54 C f (Ca) -0.30 f (T) 14.13 5,0 < RSI < 6,0 ligeramente incrustante PSI > 6,5 tendencia a la corrosión
Dureza º Alemanes 0.30 D f (Alk) 0.21 f (T) 8.46 4,0 < RSI < 5,0 fuertemente incrustante 4,5 < PSI < 6,5 rango óptimo LaI > 1,2 corrosión elevada
Dureza º Ingleses 0.37 I (g-mol/l)* f (CE) 0.0032 PSI < 4,5 tendencia a la incrustación
(9.3+A+B)-(C+D) 11.65 E f (T) 79.66 LaI < 0,8 no corrosión
ALCALINIDAD (Alk) A f (E y T) 0.507
Parámetros de los que depende: HCO3, CO3 -5.45 pfm f (A e I) 0.026
Bicarbonatos 2
Carbonatos 0 11.42
Alk 1.64 LSI ** -5.22
DurezaValoración
(mg CaCO3/L)
0 - 50 blanda LSI = 0 agua en equilibrio químico
50 - 150 moderadamente dura
150 - 300 dura
muy dura
AlkValoración
(mg CaCO3/L)
muy baja
24,6 - 41 baja
41 - 98,4 media
98,4 - 147,6 alta
muy alta
Nota: Para ampliar la información teórica de cada índice, ir a la hoja correspondiente a dicho índice
Cálculo de los Índices de Langelier (simplificado) Saturación (SM2330
revisado), Ryznar, Puckorius, Larson-Skold, Dureza y Alcalinidad.
mg Ca+2/L Autores: E. González, M. I. Parra, M. Hernández
mg HCO3-/L
mg CO32-/L
Factor para el cálculo de TDS
0,70 bicarbonatada ( con HCO3 > 600 mg/L)
mg Mg+2/L
Parámetros de los que depende: pH, CE, Ca, HCO3, CO3, factor TDS, T
Parámetros de los que depende: pH, CE, Ca, HCO3, CO3, factor TDS, T
Parámetros de los que depende: pH, CE, Ca, HCO3, CO3, factor TDS, T
Parámetros de los que depende: CE, Ca, HCO3, CO3, factor TDS, T
Parámetros de los que depende: Cl, SO4, HCO3, CO3
meq Ca+2/L 2pHsat)Lang-simplif. -pH mg CaCO3/l Cl-
meq Mg+2/L SO42-
RSI > 9,0 intolerablemente corrosiva pHEQ(Puckorius) HCO3-
mg CaCO3/L CO32-
mg Ca+2/L 2(pHsat)LSI - pHEQ(Puckorius)
mg HCO3-/L pK2
pKw
pKSC
0,8 < LaI < 1,2 corrosión significativa
pHsat)simplificado
(*) El pH de equilibrio de Puckorius es una correción empírica del pH del agua (Es aplicable para aguas continentales y no para aguas desaladas o remineralizadas)
Langeliersimplif.* pH - pHsatsimplif. LaI = ([Cl-]+[SO42-])/([HCO3
-]+[CO32-])
mg HCO3-/L
mgCO32-/L pHsat)LSI pK2-pKsc+pCa+pAlk+5pfm
Lang. simplif. < 0 agua con tendencia corrosiva
mg CaCO3/l Lang. simplif. = 0 agua equilibrada pH-pHsatLSI
Lang. simplif. > 0 agua con tendencia incrustante
LSI < 0 agua infrasaturada en CaCO3 (corrosiva)
LSI > 0 agua sobresaturada en CaCO3 (incrustante)
> 300
(*) Este método no es recomendado para analizar el cumplimiento del RD 140/2003, [2].
(*) El valor de coeficiente de correlación para el cálculo de I a partir de la CE ha sido corregido para aguas desaladas y remineralizadas [2]. El LSI resultante es aproximadamente 0,02 mayor que el obtenido por el SM2330 sin corrección (ver pestaña específica).
< 12,3
(**) Este método es recomendado para analizar el cumplimiento del RD 140/2003 (España). [2] Este RD define que el agua debe tener un LSI ±0,5.
> 147,6
Fuente: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21st Edition, 2005.
Fuente: [1] W. F. Langelier, The analytical control of anti-corrosion water treatment, Journal of the American Water Works Association, V28 #10, pp 1500-1521, 1936. [2] W. F. Langelier, Chemical equilibria in water treatment, Journal of the American Water Works Association, V38 #2, pp 169-178, 1946.
Fuentes: [1] 2330-B Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater, 21st Edition,
2005. [2] M. Hernandez, Guía para la remineralización
de las aguas desaladas, 2010, Ed. Acuamed-FCCA.
Fuente: J. W. Ryznar, A new index for determining amount of scale formed in water, Journal of the American Water Works Association, V36 #2, pp 472-486, 1949.
Fuente: [1] R. Puckorius and J. M. Brooke, A new practical index for calcium carbonate scale prediction in cooling systems, Corrosion, pp 280-284, April 1991, [2] P. R. Puckorius and G. R. Loretitsch, Cooling water scale and scaling indices: what they mean - how to use them effectively - how they can cut treatment costs, Paper IWC-47, Int. Water Conference, Pittsburgh, PA, 1999.
Fuente: T.E., LARSON & R.V., SKOLD, Laboratory Studies Relating Mineral Quality of Water to Corrosion of Steel and Cast Iron (1958) Illinois State Water Survey, Champaign, IL pp. 43-46: ill. ISWS C-71
Índice de Langelier, (Simplificado) (1936)
Se establece para una temperatura determinada y mide el estado de equilibrio del agua en relación con su carácter incrustante o corrosivo.
Datos de partida (valores introducidos en la hoja "Índices de tendencia precipitación"):
C.E. μS/cm a 25ºC 200
factor para TDS 0.47
TDS mg/l 94
T ºC 21.0
pH 6.20
1.25
mg/l 2.00
mg/l 0.00
Alk 1.64
Parámetros calculados:
A f (TDS) 0.10
B f (T) 2.16
C f (Ca) -0.30
D f (ALC) 0.21
(9.3+A+B)-(C+D) 11.65
RD 140/2003 ±0,5
LSI (simplificado) -5.45
Se define teóricamente como:
Método de cálculo:
A = 1/10(log[TDS]-1)
B = -13,12log[T(ºC)+273,2]+34,55
Ca+2 mg CaCO3/l
HCO3-
CO32-
mg CaCO3/l
pHs) simplificado
pH - pHsat)simplificado
LSI (simplificado) = pH - pHsat)simplificado
pHsat= (9,3 + A + B) - ( C + D )
C = log[Ca(mgCaCO3/l)]-0,4
D= log AlK(mg CaCO3/l)
Fuente: W. F. Langelier, The analytical control of anti-corrosion water treatment, Journal of the American Water Works Association, V28 #10, pp 1500-1521, 1936. W. F. Langelier, Chemical equilibria in water treatment, Journal of the American Water Works Association, V38 #2, pp 169-178, 1946.
Se establece para una temperatura determinada y mide el estado de equilibrio del agua en relación con su carácter incrustante o corrosivo.
Datos de partida (valores introducidos en la hoja "Índices de tendencia precipitación"):
Si LSI (simplificado) < 0, agua con tendencia a ser corrosiva
Si LSI (simplificado) = 0, agua en equilibrio químico
Si LSI (simplificado) > 0, agua con tendencia incrustante
W. F. Langelier, The analytical control of anti-corrosion water treatment, Journal of the American Water Works Association, V28 #10, pp 1500-1521, 1936. W. F. Langelier, Chemical equilibria in water treatment, Journal of the
Fundación Centro Canario del Agu
Cálculo de los Índices de Langelier (Simplificado) LSI (SM2330),
Ryznar, Puckorius, Larson, Dureza y Alcalinidad.
Autores: E. González, M. I. Parra, M. Hernández
LSI ó Indice de Saturación (Standard Methods 2330-B) [1]
Datos de partida (valores introducidos en la hoja "Índices de tendencia precipitación"):
pH 6.2
CE µS/cm a 25º 200
Calcio 0.5
Bicarbonatos 2
Carbonatos 0
0.47
Temperatura ºC 21
Parámetros calculados:
g-mol/L 0.0000
4.903
Alk 1.64
Alk g-equivalentes 0.0000
pAlk 4.484
pK2 f (T) 10.3653
pKw f (T) 14.1287
f (T) 8.4586
I (g-mol/l) f (CE) 0.0032
E f (T) 79.6588
A f (E y T) 0.5073
f (A e I) ###
11.42
LSI -5.22 LSI = 0, agua en equilibrio químico
Se define como:
pH = pH actual del agua
Método de Cálculo:
El índice de Saturación ó LSI, al igual que el Índice de Langelier abreviado, marca la tendencia a la precipitación o disolución de CaCO3, definiendo así si el agua está sobresaturada, saturada o infrasaturada respecto a esta sal.
mg Ca+2/L
mg HCO3-/L
mgCO32-/L
factor para el cálculo de los TDS
Ca+2
pCa+2
mg CaCO3/l
pKSC
pfm
pHsatLSI
pK2-pKSC + pCa+pAlk+5pfm
LSI < 0, agua infrasaturada en CaCO3 (corrosiva)
pH - pH satLSI
LSI > 0, agua sobresaturada en CaCO3 (incrustante)
LSI = pH - pHsat)LSI, donde
pHsat)LSI = pH de saturación o pH al cual se logra el equilibrio calcocarbónico del agua
donde,
Ca = Calcio, en moles-g/L
Alk = Alcalinidad, en equivalentes-g/l.
Para el cálculo cada uno de los miembros de la ecuación:
siendo,
E = [60954/(T+116)]-68,937
donde,
I= Fuerza iónica
CE= conductividad eléctrica, µmhos/cm o µS/cm
T= temperatura del agua, K (ºC + 273,2)
E = Constante dieléctrica
Fuentes:
[1] 2330-B Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st Edition 2005. ISBN 0-87553-047-8
[2] Manuel Hernández Suárez, Guía para la remineralización de las aguas desaladas, Acuamed-Fundación Centro Canario del Agua, 2010, ISBN 978-84-613-8072-5
pHsatLSI = pK2 - pKSC + p[Ca] + p[Alk] + 5pfm
K2 = Segunda constante de disociación para el ácido carbónico a la temperatura del agua. KSC = Producto de solubilidad para la calcita a la temperatura del agua.
fm = Coeficiente de actividad a la temperatura especificada.
pK2 = 107,8871+0,03252849T-5151,79/T-38,92561 log10T+563713,9/T2, para un rango de temperatura de 273-373 K
pKSC = 171,9065+0,077993T-2839,319/T-71,595log10T, para un rango de temperaturas de 273-363 K pfm = [(AI1/2)/(1+I1/2)]-0,3I, válido para I< 0,5
I = 1,6 x 10-5 x CE
A = 1,82 x 106 (E·T)-1,5
Datos de partida (valores introducidos en la hoja "Índices de tendencia precipitación"): Fundación Centro Canario del Agua
LSI = 0, agua en equilibrio químico
El índice de Saturación ó LSI, al igual que el Índice de Langelier abreviado, marca la tendencia a la , definiendo así si el agua está sobresaturada, saturada o
Cálculo de los Índices de Langelier (simplificado), LSI (SM2330), Ryznar, Puckorius, Larson-Skold, Dureza y Alcalinidad.
Autores: E. González, M. I. Parra, M. Hernández
LSI < 0, agua infrasaturada en CaCO3 (corrosiva)
LSI > 0, agua sobresaturada en CaCO3 (incrustante)
[1] 2330-B Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st Edition 2005. ISBN 0-87553-047-8
[2] Manuel Hernández Suárez, Guía para la remineralización de las aguas desaladas, Acuamed-Fundación Centro Canario del Agua, 2010, ISBN 978-84-613-8072-5
Fundación Centro Canario del Agua
Cálculo de los Índices de Langelier (simplificado), LSI (SM2330), Ryznar, Puckorius, Larson-Skold, Dureza y Alcalinidad.
Autores: E. González, M. I. Parra, M. Hernández
Índice de Ryznar
Datos de partida:
pH 6.2
CE µS/cm a 25ºC 200
Calcio 0.5
Calcio 1.25
Bicarbonatos 2
Carbonatos 0
factor para el cálculo de los TDS 0.47
TDS= CE *factor 94
Temperatura ºC 21
Parámetros calculados:
A f (TDS) 0.10
B f (T) 2.16
C f (Ca) -0.30
D f (Alk) 0.21
(9.3+A+B)-(C+D) 11.65
RSI 17.10
Se define teóricamente como:
pH = pH actual del agua
Método de cálculo:
A = 1/10(log[TDS]-1)
B = -13,12log[T(ºC)+273]+34,55
El Índice de Ryznar también marca la tendencia a la precipitación o la disolución de CaCO3. Se ha utilizado durante años, a veces con buenos resultados. Debido a su carácter semi-empírico, puede resultar menos fiable que los índice de saturación
mg Ca+2/L
mg CaCO3/l
mg HCO3-/L
mgCO3=/L
pHs)Langelier-abreviado
2pHsat)Lang-abrev. -pH
RSI = 2(pHsat)IS - pH, donde
pHsat)LSI = pH de saturación o pH al cual se logra el equilibrio calcocarbónico del agua
pHsat= (9,3 + A + B) - ( C + D )
C = log[Ca(mgCaCO3/l)]-0,4D= log AlK(mg CaCO3/l)
Fuente: J. W. Ryznar, A new index for determining amount of scale formed in water, Journal of the American Water Works Association, V36 #2, pp 472-486, 1949.
7,5 < RSI < 9,0 fuertemente corrosiva
7,0 < RSI < 7,5 significantemente corrosiva
6,0 < RSI < 7,0 ligeram. incrust. o corrosiva
5,0 < RSI < 6,0 ligeramente incrustante
4,0 < RSI < 5,0 fuertemente incrustante
El Índice de Ryznar también marca la tendencia a la precipitación o la disolución de CaCO3. Se ha utilizado durante años, a veces con buenos resultados. Debido a su carácter semi-empírico, puede resultar menos fiable que los índice de saturación
RSI > 9,0 intolerablemente corrosiva
J. W. Ryznar, A new index for determining amount of scale formed in water, Journal of the American Water Works Association, V36
Fundación Centro Canario del Agu
Cálculo de los Índices de Langelier (simplificado), LSI (SM2330), Ryznar, Puckorius, Larson-Skold, Dureza y Alcalinidad.
Autores: E. González, M. I. Parra, M. Hernández
Índice de Puckorius (PSI)
Datos de partida:
pH 6.2
CE µS/cm a 25ºC 200
Calcio 0.5
Calcio 1.25
Bicarbonatos 2
Carbonatos 0
factor para el cálculo de los TDS 0.47
TDS= CE *factor 94
Temperatura ºC 21
Parámetros calculados:
A f (TDS) 0.10
B f (T) 2.16
C f (Ca) -0.30
D f (ALK) 0.21
(9.3+A+B)-(C+D) 11.65
Alk 1.64
1,465 x Log [Alk] + 4,54 4.85
PSI 18.44
Se define como:
donde,
El índice de Puckorius (Practical Scaling Index) usa el pH de equilibrio en lugar del pH actual del agua para determinar su carácter agresivo o incrustante. De esta manera tiene en cuenta la capacidad tampón del agua. Se trata de un índice con mucha utilidad práctica
mg Ca+2/L
mg CaCO3/L
mg HCO3-/L
mgCO3=/L
pHsLSI
pHEQ(Puckorius)
2(pHsat)LSI - pHEQ(Puckorius)
PSI = 2(pHsat)LSI - pHeq(Puckorius)
pHEQ = 1,465 x Log [Alcalinidad] + 4,54
Fuente: [1] R. Puckorius and J. M. Brooke, A new practical index for calcium carbonate scale prediction in cooling systems, Corrosion, pp 280-284, April 1991; [2] P. R. Puckorius and G. R. Loretitsch, Cooling water scale and scaling indices: what they mean - how to use them effectively - how they can cut treatment costs, Paper IWC-47, International Water Conference, Pittsburgh, PA, 1999.
PSI > 6,5 Tendencia a la corrosión
4,5 < PSI < 6,5, Rango óptimo
PSI < 4,5 Tendencia a la incrustación
El índice de Puckorius (Practical Scaling Index) usa el pH de equilibrio en lugar del pH actual del agua para determinar su carácter agresivo o incrustante. De esta manera tiene en cuenta la capacidad tampón del agua. Se trata de un índice con mucha utilidad práctica
R. Puckorius and J. M. Brooke, A new practical index for calcium carbonate scale prediction in cooling systems, Corrosion, pp 280-284, April 1991; [2] P. R. Puckorius and G. R. Loretitsch, Cooling water scale and scaling indices: what they mean - how to use them effectively - how they can cut treatment costs, Paper IWC-47,
Fundación Centro Canario del Agu
Cálculo de los Índices de Langelier (simplificado), LSI (SM2330), Ryznar, Puckorius, Larson-Skold, Dureza y Alcalinidad.
Autores: E. González, M. I. Parra, M. Hernández
Índice de Larson (LaI)
Datos de partida (valores introducidos en la hoja "Índices de tendencia precipitación"):
cloruros mg/L 80
sulfatos mg/L 1
bicarbonatos mg/L 2
carbonatos mg/L 0
Parámetros calculados:
meq/L 2.3
meq/L 0.02
meq/L 0.03
meq/L 0.00
Larson (LaI) 69.5
Se define como:
NOTAS:
El índice de Larson (LaI) ha sido diseñado para los rangos existentes en los Grandes Lagos (Superior, Michigan, Hurón, Eire y Ontario). Es útil para aguas equilibradas y también las depuradas, en especial las aguas frias (<20ºC). Con aguas con alcalinidad muy baja (por ejemplo aguas desaladas) o alcalinidad muy alta (aguas subterráneas de Tenerife) no funciona bien.
Cl-
SO42-
HCO3-
CO32-
LaI = ([Cl-] + [SO42-])/([HCO3
-] + [CO32-])
Las concentraciones de cada una de las especies que intervienen en la fórmula deben expresarse en equivalentes por millón (epm) o lo que es lo mismo en meq/L.
Fuente: T.E., LARSON & R.V., SKOLD, Laboratory Studies Relating Mineral Quality of Water to Corrosion of Steel and Cast Iron (1958) Illinois State Water Survey, Champaign, IL pp. 43-46: ill. ISWS C-71
Datos de partida (valores introducidos en la hoja "Índices de tendencia precipitación"):
LaI > 1,2 Corrosión elevada
LaI < 0,8 No corrosión
El índice de Larson (LaI) ha sido diseñado para los rangos existentes en los Grandes Lagos (Superior, Michigan, Hurón, Eire y Ontario). Es útil para aguas equilibradas y también las depuradas, en especial las aguas frias (<20ºC). Con aguas con alcalinidad muy baja (por ejemplo aguas desaladas) o alcalinidad muy alta (aguas subterráneas de Tenerife) no funciona bien.
0,8 < LaI < 1,2 Corrosión significativa
Las concentraciones de cada una de las especies que intervienen en la fórmula deben expresarse en
T.E., LARSON & R.V., SKOLD, Laboratory Studies Relating Mineral Quality of Water to Corrosion of Steel and Cast Iron (1958) Illinois State Water
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